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干旱脅迫下白菜型冬油菜差異蛋白組學(xué)及光合特征分析

董小云; 米超; 陳其鮮; 劉自剛; 趙艷寧; 米文博; 徐明霞; 武軍艷; 方彥 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院; 甘肅省油菜工程技術(shù)研究中心; 甘肅省干旱生境作物學(xué)重點實驗室; 甘肅省作物遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新重點實驗室; 蘭州730070; 甘肅省農(nóng)技推廣總站; 蘭州730020

摘要：本研究采用差異蛋白質(zhì)組學(xué)、生物信息學(xué)方法對干旱脅迫下白菜型冬油菜進(jìn)行分析。結(jié)果顯示:干旱脅迫下白菜型冬油菜葉片343個蛋白點表達(dá)量發(fā)生了顯著變化,其中表達(dá)量變化在8倍以上的差異蛋白點21個,包括上調(diào)表達(dá)的蛋白點有9個,下調(diào)表達(dá)的蛋白點有8個,誘導(dǎo)表達(dá)的蛋白點有4個。LC-MS/MS液相-質(zhì)譜鑒定出21個蛋白質(zhì),參與碳代謝、次生代謝、乙醛酸/二羥酸代謝、光合固碳過程、氨基酸生物合成、氮代謝、蛋白質(zhì)合成與加工、脂肪酸代謝等細(xì)胞過程。亞基結(jié)合蛋白基因rbcBP完整ORF序列長1 758 bp,編碼585個氨基酸,分子量53.4 kD,為疏水性蛋白質(zhì),理論等電點4.70。在中度干旱(moderate drought, MD)和重度干旱(severe drought, SD)脅迫下白菜型冬油菜葉片rbcBP表達(dá)極顯著下調(diào),RuBPCase活性顯著降低;隨著干旱脅迫程度加深,白菜型冬油菜葉片光合色素含量、氣孔導(dǎo)度Gs、蒸騰速率Tr、凈光合速率Pn均逐漸降低,胞間二氧化碳濃度Ci呈先升(LD和MD)后降低(SD)的趨勢。干旱脅迫下白菜型冬油菜蛋白質(zhì)組發(fā)生明顯變化,rbcBP表達(dá)抑制,RuBPCase活性降低,光合色素降解等共同決定了葉片Pn下降。本研究結(jié)果揭示了白菜型冬油菜對干旱脅迫的適應(yīng)機(jī)制,為北方旱寒區(qū)冬油菜育種提供依據(jù)。

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